2023届辽宁省朝阳市建平县二中高三3月份模拟考试物理试题含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 考生须知：1全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和4v的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的（）A2 倍 B4 倍 C6 倍 D8 倍 2、如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根质量为 m、竖直悬挂的条形磁铁，细绳对磁铁的拉力为 F。若线圈下落过程中，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合，则下列图中能正确描述拉力 F 随时间 t 变化的图像是（）A B C D 3、如图所示为某种电流表的原理示意图，质量为 m 的均质细金属棒 MN 的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的轻弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为 k。在矩形区域 abcd 内有匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外，与 MN 的右端 N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN 的长度大于 ab 的长度。当 MN 中没有电流通过且处于平衡状态时，MN 与矩形区域的 cd 边重合，当 MN 中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。已知 k2.0 N/m，ab 的长度为 0.20 m，bc 的长度为 0.05 m，B0.20 T，重力加速度为 g。下列说法不正确的是（）A当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为mgk B若要电流表正常工作，应将 MN 的 M 端与电源正极相接 C该电流表的量程是 2.5 A D若将量程扩大到 2 倍，磁感应强度应变为 0.20 T 4、两个完全相同的带有同种电荷的小球 M 和 N（可看成点电荷），用轻质绝缘弹簧相连后放在光滑绝缘水平面上的 P，Q 两点静止不动，如图所示。若将小球 N 的带电量突然减小一半后的瞬间，小球 M 和 N 的加速度大小分别为 a1和 a2，下列结论正确的是（）A B C，且 D，且 5、如图甲所示，固定光滑斜面上有质量为6kgm 的物体，在大小为 12N，方向平行于斜面的拉力 F 的作用下做匀速直线运动，从12.5mx 位置处拉力 F 逐渐减小，力 F 随位移 x 的变化规律如图乙所示，当27mx 时拉力减为零，物体速度刚好为零，取210m/sg，下列说法正确的是（）A斜面倾角为30 B整个上滑的过程中，物体的机械能增加 27J C物体匀速运动时的速度大小为 3m/s D物体在减速阶段所受合外力的冲量为12N s 6、关于核能，下述正确的是 A它是可再生能源 B它只能通过重核裂变获得 C它是原子核结构发生变化时放出的能量 D重核裂变的反应速度无法控制 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、如图，MN 和 PQ 是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长，电阻不计，匀强磁场垂直导轨平面向里。金属杆 ab 垂直导轨放置，与导轨始终良好接触，金属杆具有一定的质量和电阻。开始时，将开关 S 断开，让金属杆 ab 由静止开始自由下落，经过一段时间，再将开关 S 闭合，从闭合开关 S 开始计时，取竖直向下为正方向，则金属杆运动的动能 EK、加速度 a、所受到的安培力，及电流表的示数，随时间 t 变化的图象可能是 A B C D 8、电磁波在生产生活中有广泛应用。关于电磁波，下列说法正确的是（）A在同一介质中所有电磁波传播速度都相同 B紫外线有助于人体合成维生素 D C一切物体都在不停地发射红外线 D电磁波谱中 射线的波长最短 E.医学上用 射线透视人体，检查体内病变等 9、把光电管接成如图所示的电路，用以研究光电效应。用一定频率的可见光照射光电管的阴极K，电流表中有电流通过，则（）A用紫外线照射，电流表中一定有电流通过 B用红外线照射，电流表中一定无电流通过 C保持照射光不变，当滑动变阻器的滑片向a端滑动时，电流表示数可能不变 D将电路中电池的正负极反转连接，电流表中一定没有电流通过 10、如图是倾角=37的光滑绝缘斜面在纸面内的截面图。一长为 L、质量为 m 的导体棒垂直纸面放在斜面上，现给导体棒通人电流强度为 I，并在垂直于导体棒的平面内加匀强磁场，要使导体棒静止在斜面上，已知当地重力加速度为 g，sin37=0.6，cos37=0.8.则以下说法正确的是（）A所加磁场方向与 x 轴正方向的夹角 的范围应为90233 B所加磁场方向与 x 轴正方向的夹角 的范围应为0143 C所加磁场的磁感应强度的最小值为35mgIL D所加磁场的磁感应强度的最小值为45mgIL 三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6 分）某实验小组测量重力加速度的实验装置，如图所示，图中 D 为铁架台，E 为固定在铁架台上的定滑轮（质量和摩擦可忽略）,F 为光电门，C 为固定在重物上的宽度为 d=0.48cm 的遮光条（质量不计）。让质量为 3.0kg 的重物A 拉着质量为 1.0kg 的物块 B 从静止开始下落。某次实验，测得 A 静止时遮光条到光电门的距离 h=60.0cm，测出遮光条 C 经过光电门的时间32.0 10 st，根据以上数据，可得该次实验重物 A 经过光电门的速度为_m/s,重力加速度为_m/s2（计算结果均保留两位有效数字）。本次实验重力加速度的测量值比实际值_（填“偏小”、“偏大”或“不变”）。12（12 分）物理社找到一根拉力敏感电阻丝，其阻值随拉力 F 变化的图像如图甲所示，社员们按图乙所示电路制作了一个简易“吊杆”。电路中电源电动势 E=3V，内阻 r=1；灵敏毫安表的量程为 10mA，内阻 Rg=5；R1是可变电阻。A，B 两接线柱等高且固定。现将这两根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘杆，将其两端接在 A，B 接线柱上。通过光滑绝缘杆可将重物吊起。不计敏感电阻丝的重力，现完成下列操作步骤：步骤 a：滑环下不吊重物时，闭合开关，调节可变电阻 R1使毫安表指针满偏；步骤 b：滑杆下吊上已知重力的重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为；步骤 c：保持可变电阻 R1接入电路阻值不变，读出此时毫安表示数 I；步骤 d：换用不同已知重力的物理，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值；步骤 e：将毫安表刻度盘改装为重力刻度盘 （1）写出敏感电阻丝上的拉力 F 与重物 G 的关系：F=_。（2）设 R-F 图像斜率为 k，写出毫安表示数 I 与待测重物重力 G 关系的表达式：I=_。（用 E，r，R1，Rg，R0，k，表示）（3）若 R-F 图像中 R0=50，k=0.2/N。测得=45，毫安表指针半偏，则待测重物的重力 G=_N。（4）关于改装后的重力刻度盘，下列说法正确的是_。A重力零刻度线在毫安表满刻度处，刻度线均匀 B重力零刻度线在毫安表零刻度处，刻度线不均匀 C重力零刻度线在毫安表满刻度处，刻度线不均匀 D重力零刻度线在毫安表零刻度处，刻度线均匀（5）若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台简易“吊秤”称重前，进行了步骤 a 操作，则测量结果_。（填“偏大”“偏小”或“不变”）四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10 分）如图所示，一轻弹簧左端与竖直的墙连接，右端与质量为 m 的物块接触，开始时弹簧处于原长，弹簧的劲度系数为 k，现用恒力 F 向左推物块，当物块运动到最左端时，推力做的功为 W，重力加速度为 g，物块与水平面间的动摩擦因数为，整个过程弹簧的形变在弹性限度内，求：（1）物块向左移动过程中克服摩擦力做的功；（2）物块运动到最左端时，撤去推力，弹簧能将物块弹开，则物块从最左端起向右能运动多远？14（16 分）如图所示，两平行的光滑金属导轨固定在竖直平面内，导轨间距为 L、足够长且电阻忽略不计，条形匀强磁场的宽度为 d，磁感应强度大小为 B、方向与导轨平面垂直。长度为 2d 的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝导线框连接在一起组成装置，总质量为 m，置于导轨上。导体棒与金属导轨总是处于接触状态，并在其中通以大小恒为 I 的电流（由外接恒流源产生，图中未画出）。线框的边长为 d（dL），电阻为 R，下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直，重力加速度为 g。试求：(1)装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热 Q；(2)经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离 xm。15（12 分）如图所示，半径分别为 R1、R2的两个同心圆，圆心为 O，小圆内有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度为B1，大圆外有垂直纸面的磁感应强度为 B2的磁场，图中未画出，两圆中间的圆环部分没有磁场。今有一带正电的粒子从小圆边缘的 A 点以速度 v 沿 AO 方向射入小圆的磁场区域，然后从小圆磁场中穿出，此后该粒子第一次回到小圆便经过 A 点。(带电粒子重力不计)求：(1)若113B qRvm，则带电粒子在小圆内的运动时间 t 为多少？(2)大圆外的磁场 B2的方向；(3)磁感应强度 B1与 B2的比值为多少。参考答案 一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】设斜面倾角为，小球落在斜面上速度方向偏向角为，甲球以速度 v 抛出，落在斜面上，根据平抛运动的推论可得 tan2tan 所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等 对甲有 cosvv甲末 对乙有 4cosvv乙末 所以=4vv甲末乙末 故 ACD 错误 B 正确。故选 B。2、B【解析】铜环闭合，铜环在下落过程中，穿过铜环的磁通量不断变化，铜环中产生感应电流；由楞次定律可知，当铜环在磁铁上方时，感应电流阻碍铜环靠近磁铁，给铜环一个向上的安培力，则铜环对磁铁的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力；当铜环位于磁铁下方时，铜环要远离磁铁，感应电流阻碍铜环的远离，对铜环施加一个向上的安培力，则铜环对磁铁的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力；当铜环处于磁铁中央时，磁通量最大，没有感应电流，铀环对磁铁没有力的作用，细绳对磁铁拉力等于重力。A.靠近和远离时拉力都小于重力，与上述结论不符，故 A 错误；B.靠近和远离时拉力都大于重力，与上述结论相符，故 B 正确；C.靠近时拉力大于重力，远离时拉力小于重力，与上述结论不符，故 C 错误；D.靠近时拉力小于重力，远离时拉力大于重力，与上述结论不符，故 D 错误。3、D【解析】A设弹簧的伸长量为 x，则有 mgkx 得 mgxk 故当电流表示数为零时，弹簧伸长量为mgk，故 A 正确，不符合题意；B为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒 MN 的安培力必须向下，由左手定则可知金属棒中电流从 M 端流向 N 端，因此 M 端应接正极，故 B 正确，不符合题意；C设满量程时通过 MN 的电流为 Im，则有 BImlabmgk（lbcx）解得 Im2.5 A 故该电流表的量程是 2.5 A，故 C 正确，不符合题意；D设量程扩大后，磁感应强度变为 B，则有 2BImlabmgk（lbcx）解得 B0.10 T 故 D 错误，符合题意。故选 D。4、D【解析】由题意可知开始时 M、N 两球开始静止不动，则弹簧的弹力等于它们之间的库仑力，当小球 N 的带电量突然减小一半后的瞬间根据库仑定律可知它们之间的库仑力立即减小，而弹簧的弹力在这一瞬间保持不变，故合力不为零，根据牛顿第二定律可知 因为这一瞬间两球所受弹簧弹力和库仑力都是大小相等，方向相反，而两球质量相同，故两球加速度大小相等，方向相反，故 D 正确，ABC 错误。故选 D。5、C【解析】A物体做匀速直线运动时，受力平衡，则 sinFmg 代入数值得 sin0.2 选项 A 错误；C图像与坐标轴所围的面积表示拉力做的功 F1122.5J12(72.5)J57J2W 重力做的功 G2si84 JnWmgt 由动能定理 2FG0102WWmv 解得 03m/sv 选项 C 正确；B机械能的增加量等于拉力做的功 57J，B 错误；D根据动量定理可得 0018N sImv 选项 D 错误。故选 C。6、C【解析】A核能是新能源，但不是再生能源，A 错误；B轻核的聚变也能产生核能，比如氢弹，B 错误；C它是原子核结构发生变化时，产生新核，出现质量亏损，从而放出的能量，C 正确；D轻核的聚变的反应速度无法控制，而重核裂变的反应速度可以控制，D 错误；故选 C。二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、BC【解析】闭合开关时，金属棒受到向下的重力以及向上的安培力，若重力与安培力相等，即 mg=BIL=22B l vR 金属杆做匀速直线运动。速度不变，则动能、安培力、感应电流都不变，加速度为零。若安培力小于重力，则加速度的方向向下，做加速运动，加速运动的过程中，安培力增大，则加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动，则 at 图象是斜率逐渐减小的曲线，因为 2012kEm vat 所以 Ekt 图象是一条斜率减小的曲线。安培力为 2 2FB l vR Ft 图线先是一条斜率逐渐减小的曲线，之后恒定不变，因为 BlvIR 所以 It 图象先是一条斜率逐渐减小的的曲线，当金属杆匀速时，电流恒定不变，但 t=0 时金属杆有速度，所以 t=0时电流不等于零。若安培力大于重力，则加速度的方向向上，做减速运动，减速运动的过程中，安培力减小，做加速度逐渐减小的减速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动。安培力为 2 2B l vFR 所以 Ft 图象是斜率逐渐减小的曲线，当匀速运动时，安培力不再减小，此时安培力等于重力，故 AD 错误，BC 正确。故选 BC。8、BCD【解析】A一切电磁波在真空中传播速度相同，在同一介质中，不同电磁波传播速度不同，A 错误；B紫外线有助于人体合成维生素 D，但不宜过量，B 正确；C红外线应用在遥感技术中，是利用一切物体都在不停地发射红外线，C 正确；D电磁波谱中 射线的频率最高，波长最短，D 正确；E医学上用 X 射线透视人体，检查体内病变等，E 错误。故选 BCD。9、AC【解析】A紫外线的频率高于可见光，照射时能发生光电效应，电流表中一定有电流通过。所以 A 正确；B红外线的频率低于可见光，其光子能量更小。红外线的频率有可能大于阴极K的截止频率，则可能发生光电效应，电流表中可能有电流通过。所以 B 错误；C当滑片向a端滑动时，光电管两端电压增大，其阳极吸收光电子的能力增强。但若在滑动前电流已经达到饱和光电流，则增大电压光电流也不会增大。所以 C 正确；D将电路中电池的正负极反接，光电子处在反向电压下，若光电子的动能足够大，电流表中可能有电流通过。所以 D错误。故选 AC。10、BC【解析】AB根据共点力平衡知，安培力的方向在垂直斜面向下与竖直向上的这两个方向之间，根据左手定则知，所加磁场方向与 x 轴正方向的夹角 的范围应为0143，故 A 错误，B 正确。CD当安培力的方向与支持力方向垂直时，安培力最小，根据矢量三角形定则有 sin37AFmgBIL 则磁感应强度的最小值 35mgBIL 故 C 正确，D 错误。故选 BC。三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、2.4 9.6 偏小 【解析】1 根据以上数据，可得该次实验重物 A 经过光电门的速度为 2.4m/sdvt 2对 A、B 整体 ABAB()m gm gmma 且 22vah 代入数据解得 29.6m/sg 3由于存在阻力，导致加速度偏小，实验重力加速度的测量值比实际值偏小。12、2cosG 2cosgEIEkGI 1500 3N C 不变 【解析】(1)1对重物，可得 2cosFG 即2cosGF;（2）2不挂重物时，由闭合电路欧姆定律可得 10ggEIrRRR 挂重物后，1gEIrRRR 由图中关系可知 002coskGRRkFR 整理得 2cosgEIEkGI（3）3将数据带入2中表达式可得 2cos1500 2NgEEGkII（4）4由（2）中分析可知，不挂重物时，电表满偏，此时应该为重力的 0 刻线，由2cosgEEGkII可知，GI不成线性关系，故刻度为不均匀的，故 C 正确，A、B、D 错误；故选 B。（5）5由于称重前现将电表调满偏，当电源内阻变化时，满偏时总电阻不变，故电源内阻变化对测量结果无影响。四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）fmgWmgxWF（2）222kWxmgF【解析】（1）设物块向左移动的距离为 x，根据题意：WxF 克服摩擦力做功：fmgWmgxWF （2）物块向左运动过程中，由于弹簧的弹力与物块运动的位移成正比，弹簧弹力做功：201()22FNkxWWxkF 根据弹簧弹力做功与弹性势能大小关系，弹簧具有的最大弹性势能：222PFNkWEWF 撤去推力后，根据动能定理：0FNWmgx =(0-)FNPWE 可得物块能向右运动的距离：222kWxmgF 点睛：此题关键要搞清能量之间的转化关系，知道弹力做功等于弹性势能的变化；因弹簧的弹力与物块运动的位移成正比，所以求解弹力做功时，弹力可取平均值.14、(1)4mgdBILd；(2)BILdBILmg【解析】(1)因为导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，所以导体棒所受安培力方向竖直向上，根据左手定则可知导体棒通有电流的方向水平向右；安培力大小为 FBIL 设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中，作用在线框上的安培力做功为 W，由动能定理得 40mgdWBILd 且 QW 解得 4QmgdBILd(2)线框每进磁场一次都要消耗机械能转化为焦耳热，所以经过足够长时间后，线框在磁场下边界与最大距离 xm之间往复运动，由动能定理得 mm0mgxBLI xd()解得 mBILdxBILmg 15、(1)13mqB(2)垂直于纸面向里(3)1221BRBR【解析】(1)由洛伦兹力提供向心力有 qvB1m21vr 则 r11mvqB3R1 由几何关系可知，粒子在小圆内的轨迹圆弧的圆心角为 3 则 t1rv 解得 t13mqB(2)分析得，粒子第一次回到小圆便经过 A 点，则粒子在外磁场中继续做逆时针方向的圆周运动，则 B2的方向为垂直于纸面向里。(3)由几何关系得 1122rRrR 且 1212,mvmvrrqBqB 解得 1221BRBR